DE29823371U1

DE29823371U1 - Zweiteilige Bremsscheibe

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Publication number: DE29823371U1
Application number: DE29823371U
Authority: DE
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2008-02-21

Description

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Anmelder:

Knorr-Bremse

Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH

Moosacher Str. 80

München

München,

03. Februar 1999

2365 GM E/MSP Sp/du

Zweiteilige Bremsscheibe

Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Bremsscheibe, insbesondere für Nutzfahrzeug-Scheibenbremsen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Scheibenbremsen für Kraftfahrzeuge werden nach dem Stand der Technik entweder einstückig - d.h. Scheibe und Nabe bestehen aus einem Guß - oder- siehe z.B. die DE 34 41 304 - zweistückig ausgeführt. Die einteiligen Konstruktionen eignen sich aufgrund von Dehnungs- und Rißproblemen infolge der starken Erhitzung der Scheiben während des Bremsens in erster Linie für leichtere Kraftfahrzeuge. Da es in den letzten Jahren aber einen immer stärkeren Trend zum Einsatz von Scheibenbremsen auch bei schweren Nutzfahrzeugen gibt, ergibt sich der Bedarf nach einer Scheibenkonstruktion, die auch den hohen, bei Bremsungen schwerer Nutzfahrzeuge auftretenden, Belastungen sicher gewachsen ist. Aufgrund der geringeren Neigung zur Rißbildung wird dabei in neuerer Zeit die zweiteilige Variante favorisiert: erste Versuche zur Adaptierung der aus der DE 34 41 304 bekannten Technik (mit dem Problem schlechter Belüftung und Kühlung) auf den Nutzfahrzeugbereich sind z.B. aus der W093/14947 bekannt. Die dort gezeigte Scheibe ist allerdings fertigungstechnisch nur mit verhältnismäßig hohem Kostenaufwand realisierbar.

Neben den hohen Anforderungen an die Rißstabilität ergibt sich bei Scheiben-/Naben-Verbindungen für Nutzfahrzeuge die Notwendigkeit, mit dem knappen zur Verfügung stehenden Bauraum auszukommen, d.h., im Idealfall sollte eine zweiteilige Ausführung nicht mehr Bauraum beanspruchen als die entsprechende einstückige Variante. Eine

derartige Lösung zeigt die gattungsgemäße DE PS 195 44 5*59*CI. Die*fn dieser Schrift gezeigte zweiteilige Bremsscheibe weist eine Naben-ZScheibenverbindung auf, die eine sichere Kraftübertragung zwischen Nabe und Scheibe gewährleistet und auch bei beengtem Einbauraum gut montierbar ist. Diese Scheibe hat sich zwar an sich bewährt, wünschenswert ist jedoch eine weitere konstruktive Vereinfachung zur Senkung ihrer Herstellkosten. Dabei soll auch die Montierbarkeit weiter verbessert werden.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruches 1. Die Erfindung schafft eine zweiteilige Bremsscheibe, insbesondere für Nutzfahrzeug-Scheibenbremsen, mit einer Scheiben-/Nabenverbindung zur Verbindung einer Bremsscheibe mit einer Nabe, wobei die Bremsscheibe im inneren Umfangsbereich Abstützelemente aufweist, die Nabe am äußeren Umfangsbereich mit Nocken versehen ist, radial zwischen der Nabe und der Bremsscheibe in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, U-förmig ausgebildete Zwischenelemente vorgesehen sind, die Zwischenelemente einen Grundabschnitt und zwei Längsabschnitte aufweisen, und die ,Zwischenelemente derart von einer Seite der Bremsscheibe her axial über die Nocken oder Abstützelemente gesetzt sind gesetzt sind, daß die Längsabschnitte in sich zwischen Nocken und Abstützelemente in Umfangsrichtung erstreckende Zwischenräume zur Übertragung des Bremsmomentes von der Bremsscheibe auf die Nabe ragen. Dabei ist wenigstens ein Sicherungselement vorgesehen, welches die offene Seite der U-förmigen Zwischenelemente an der der Grundseite gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe verschließt, wobei das Sicherungselement im Zusammenspiel mit den Zwischenelementen die Nocken und die Abstützelemente auf einfache Weise axial fixiert.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der zweigeteilten Bremsscheibe zeichnet sich durch sehr kostengünstige Herstellung - insbesondere auch der preiswerten Zwischenelemente - aus und ist besonders leicht montierbar, wobei auf Bolzen als Sicherungselement sogar verzichtet werden kann. Es ist lediglich notwendig, die Scheibe auf die Nabe zu setzen, dann von einer der Seiten der Bremsscheibe die Zwischenelemente einzuschieben und schließlich an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe die Zwischenelemente bzw. deren offene Seiten zu verschliessen.

Die Längsabschnitte der Zwischenelemente weisen dabei b"e*vo*r¥ugt e?ne derartige Länge auf, daß ihr Endbereich an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe über die Nocken hinaus ragt.

Nach einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung wird das Sicherungselement als Sprengring ausgelegt. Dabei weisen die Seitenabschnitte der Zwischenelemente zweckmäßig in ihrem über die Nocken hinaus ragenden Endbereich Nuten auf, welche in ihrem Zusammenspiel eine Ringnut bilden. Zum Verschliessen der Zwischenelemente ist es somit lediglich notwendig, den Sprengring in die Ringnut zu bilden. Der Sprengring sichert auf einer Seite der Bremsscheibe sowohl die Abstützelemente als auch die Zwischelemente gegen axiale Verschiebung.

Der Sprengring bietet ferner den Vorteil einer leichten Demontierbarkeit auch nach u.U. jahrelangem Einsatz der Bremsscheibe im Straßenverkehr. Bei Bolzen taucht hier oftmals das Problem der schweren Lösbarkeit infolge von Rostbildung auf. Der Verzicht auf eine Bolzenverschraubung stellt somit gegenüber dem Stand der Technik einen wesentlichen Vorteil dar, obwohl sich auch die Scheibe nach dem Stand der Technik an sich bewährt hat.

Zur axialen Sicherung dienen neben dem Sprengring seitliche Vorsprünge, welche die Grundseite der Zwischenelemente über die Seitenabschnitte hinaus jeweils seitlich verlängern und im eingesetzten Zustand die Abstützelemente radial festlegen.

Zweckmäßig bestehen die Zwischenelemente aus Stahl. Denkbar sind auch feste oder hochfeste Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit, z.B. Keramiken. Es ist ferner möglich, Nabe und Scheibe aus verschiedenen Materialien zu fertigen; z.B. kann die Nabe als kostengünstiges Tiefziehteil ausgeführt sein. Bewährt haben sich ferner Werkstoffe mit einer vorgegebenen Fließfähigkeit, die derart gewählt ist, daß einerseits ein gleichmäßiges Tragen der Nocken gegenüber den Abstützelementen möglich ist und daß andererseits die Festigkeit so hoch ist, daß ein Brechen im Betrieb sicher verhindert wird.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Bremsscheibe als (radial oder ähnlich) geteilte Scheibe

ausgeführt ist. Durch die zweiteilige Ausführung der Bremsscheibe ka'nVggf. auf *die" zeitaufwendige Demontage der Achse beim Scheibenwechsel verzichtet werden. Die erfinderische Ausgestaltung der Zwischenelemente ermöglicht darüberhinaus den Verzicht auf die Bremssatteldemontage. Diese Maßnahmen minimieren in ihrem Zusammenspiel drastisch den Zeit- und Kostenaufwand beim Bremsscheibenwechsel.

Je nach Zugänglichkeit erfolgt die Montage der Zwischenelemente von der einen oder der anderen Seite der Bremsscheibe, wobei dann an der offenen Seite der Zwischenelemente eine Fixierung durch das Sicherungselement erfolgt. Somit kann jede Seite der Bremsscheibe, bei entsprechender Lage der Zwischenelemente, als Zugang für das Sicherungselement gewählt werden.

Weitere vorteilhafte Varianten der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Elemente einer zweiteiligen Bremsscheibe;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Zwischenelemente aus Fig. 1, und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer zusammengesetzten Bremsscheibe.

Zunächst sei das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Scheiben-/Nabenverbindung 1 zur Verbindung der zwei Teile 2a, 2b einer gebrochenen, innenbelüfteten Bremsscheibe 2 mit einer Nabe 3. Die dargestellte Bremsscheibe 2 ist beispielsweise für pneumatisch betätigte Nutzfahrzeugscheibenbremsen geeignet.

Die Bremsscheibe 2 bzw. deren Scheibenringe bzw. -teile 2a, 2b weist bzw. weisen jeweils zwei über Stege 4 miteinander verbundene Reibflächen 5, 6 auf, wobei - siehe hierzu Fig. 1 und 4 - an die Reibflächen 5, 6 im inneren Umfangsbereich jeweils nach

innen hin nockenartige Abstützelemente 7 angeformt sind.'ß'olzen B dienen'dazu* die beiden Bremsscheibenteile 2a, 2b miteinander zu verschrauben.

Die Scheibennabe 3 (hierein zylindrischer, rohrartiger Abschnitt, auf dessen eines Ende die Scheibe 2 aufgesetzt wird und dessen anderes Ende auf die eigentliche Radnabe schraubbar ist) ist an einem ihrer Enden am äußeren Umfang mit Nocken 8 versehen, die jeweils radial nach außen vorragen; die Nocken 8 greifen im zusammengebauten Zustand der Scheibe jeweils zwischen die Abstützelemente 7. Zur axialen Sicherung der Bremsscheibe 2 auf der Nabe 3 sind Zwischenelemente 9 vorgesehen, welche einen Grundabschnitt 9a und zwei zur Grundseite senkrechte Längsabschnitte 9b, 9c aufweisen und derart ein &ldquor;U" ausbilden.

Die Zwischelemente 9 sind so ausgelegt, daß sie klammerartig von einer Seite der Bremsscheibe 2 her axial über die Nocken 3 führbar sind (Richtung P). Dabei weisen die Längsabschnitte 9b, 9c der Zwischenelemente 9 eine derartige Länge auf, daß ihr mit Nuten 10 versehener Endbereich an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 2 seitlich über die Nocken 3 hinausragt. Als Sicherungselement ist ein Sprengring 11 vorgesehen, der die offene Seite der U-förmigen Zwischenelemente 9 an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 2 verschließt. Dazu ist es lediglich notwendig, den Sprengring 11 in die sich zur Ringnut ergänzenden Nuten 10 einzulegen, so daß der Sprengring die axiale Verschiebesicherung der Scheibe 2 auf der Nabe 3 auf einer der Seiten der Scheibe 2 gewährleistet. Auf der anderen Seite übernehmen diese Aufgabe seitliche Vorsprünge 9a' und 9a", welche die Grundseite 9a der Zwischenelemente über die Seitenabschnitte 9b, 9c hinaus jeweils seitlich verlängern und im eingesetzten Zustand die Abstützelemente 7 radial festlegen. Nach Fig. 2 können diese Vorsprünge gegenüber der übrigen Grundseitedicke verstärkt sein und eine größere Dicke D aufweisen als die übrige Grundseite 9a. Die Zwischenelemente 9 übernehmen dienen sowohl zur Axialsicherung als auch zur Übertragung des Bremsmomentes.

Bei einer gebrochenen Ausführung der Bremsscheibe nach Art der Fig. 1 und 3 ist zu beachten, daß eine Demontage der Scheibenringe bzw. der Bremsscheibe 2a, 2b nur möglich ist, wenn jeweils entsprechend dimensionierte Zwischenräume für die Zwischenelemente zwischen den Nocken 8 und den Abstützelementen 7 vorgesehen

sind, da sonst ein radiales Abziehen der Scheibenringe 2a,*2b aufgrund des" verzahnten Sitzes zwischen den Nocken 8 und den Abstützelementen 7 nicht möglich ist. Das heißt, daß nach dem Abziehen der Zwischenelemente 9 der Zwischenraum zwischen den Nocken 8 und den Abstützelementen 7 (siehe Fig. 3) jeweils so dimensioniert sein muß, daß ein radiales Abziehen der Scheibenringe 2a, 2b überhaupt möglich ist. Vorzugsweise wird die Breite der Längsabschnitte 9b, 9c dabei kleiner gewählt als die Breite der Nocken 8 und/oder der Abstützelemente 7.

In Fig. 3 ist schließlich besonders gut zu erkennen, daß der Sprengring 11 in die Nuten 11 der Längsabschnitte 9b, 9c eingreift und dabei von der Innenwandung der Bremsscheibe 2 zusätzlich gesichert wird.

Bezugszeichenliste

Scheiben-/Nabenverbindung	1
Bremsscheibe	2a, 2b
Nabe	3
Stege	4
Reibflächen	5,6
Abstützelemente	7
Nocken	8
Zwischenelemente	9
Grundabschnitt	9a
Vorsprünge	9a¹, 9a"
Längsabschnitte	9b, 9c
Nuten	10
Sprengring	11
Bolzen	12

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Claims

Schutzansprüche

1. Zweiteilige Bremsscheibe, insbesondere für Nutzfahrzeug-Scheibenbremsen, mit einer Scheiben-ZNabenverbindung (1) zur Verbindung einer Bremsscheibe (2) mit einer Nabe (3), wobei

a) die Bremsscheibe (2) im inneren Umfangsbereich Abstützelemente (7) aufweist,

b) die Nabe (3) am äußeren Umfangsbereich mit Nocken (8) versehen ist,

c) radial zwischen der Nabe (3) und der Bremsscheibe (2) in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, U-förmig ausgebildete Zwischenelemente (9) vorgesehen sind,

d) die Zwischenelemente (9) einen Grundabschnitt (9a) und zwei Längsabschnitte (9b, 9c) aufweisen, und

e) die Zwischenelemente (9) derart von einer Seite der Bremsscheibe (2) her axial über die Nocken (3) oder Abstützelemente (7) gesetzt sind, daß die Längsabschnitte (9b, 9c) in sich zwischen Nocken (3) und Abstützelemente (7) in Umfangsrichtung erstreckende Zwischenräume ragen und eine Übertragung des Bremsmomentes von der Bremsscheibe (2) auf die Nabe

(3) gewährleisten,

dadurch gekennzeichnet, daß

g) wenigstens ein Sicherungselement (11) vorgesehen ist, welches die offene Seite der U-förmigen Zwischenelemente (9) an der der Grundseite (9a) gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe (2) verschließt, wobei das Sicherungselement (11) im Zusammenspiel mit den Zwischenelementen (9) die Nocken (8) und die Abstützelemente (7) axial fixiert.

2. Zweiteilige Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsabschnitte (9b, 9c) der Zwischenelemente (9) eine derartige Länge aufweisen, daß ihr Endbereich an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe (2) über die Nocken (8) hinaus ragt.

3. Zweiteilige Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement als Sprengring (11) ausgelegt ist.

4. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenabschnitte (9a, 9b) der Zwischenelemente in ihrem über die Nocken (8) hinaus ragenden Endbereich Nuten (10) aufweisen, welche in ihrem Zusammenspiel eine Ringnut bilden, in welche der Sprengring (11) einlegbar ist.

5. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Grundseite (9a) der Zwischenelemente (9) jeweils seitliche Vorsprünge (9a¹, 9a") angeformt sind, welche die Grundseite (9a) der Zwischenelemente (9) über die Seitenabschnitte (9b, 9c) hinaus jeweils seitlich verlängern und im eingesetzten Zustand die Abstützelemente (7) radial sichern.

6. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelemente (9) aus einem Werkstoff mit einer

vorgegebenen Fließfähigkeit bestehen, die derart gewählt ist, daß einerseits ein gleichmäßiges Tragen der Nocken gegenüber den Abstützelementen möglich ist und daß andererseits die Festigkeit so hoch ist, daß ein Brechen im Betrieb verhindert wird.
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7. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelemente (9) aus Stahl oder Keramik bestehen.

8. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (3) und die Scheibe (2) aus verschiedenen Materialien bestehen.

9. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (2) als geteilte Scheibe ausgeführt ist.

10. Zweiteilige Bremsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (2) als gebrochene Scheibe ausgeführt ist.

11. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Än*sprüc*he"d*adurch gekennzeichnet, daß die Nabe (8) als Tiefziehteil ausgeführt ist.

12. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Längsabschnitte (9b, 9c) kleiner ist als die Breite der Nocken (8) und/oder der Abstützelemente (7).

13. Zweiteilige Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume derart dimensioniert sind, daß unter Berücksichtigung der Ausdehnung der Abstützelemente (7) und der Nocken (8) in Umfangsrichtung und in radialer Richtung ein radiales Abziehen der geteilten Bremsscheibe nach dem Abziehen der Zwischenelemente (9) durchführbar ist.